6.5 מיליון ליש"ט לפיתוח ICs עבור מחשבים קוונטיים

עדכון: 6 באוגוסט 2023

זה יאיץ את הצמיחה של תעשיית המחשוב הקוונטי על ידי הפחתת האילוצים הקשורים לחיבורים ובכך יאפשר קנה מידה יעיל של קיוביט/מערכת.

ראה את רשימת הפרויקטים המלאה

רוב פלטפורמות המחשוב הקוונטי משתמשות בקיוביטים או רכיבים הפועלים בטמפרטורות קריוגניות.

האתגר המרכזי עבור פלטפורמות אלה הוא היעדר זמינות של מעגלי בקרה מתאימים המסוגלים לפעול בטמפרטורות קריוגניות הדרושות לניהול פעולת קיוביט.

כיום מעגלי הבקרה ממוקמים מרחוק מהקיוביטים ומחוברים באמצעות כבלים יקרים ומסורבלים על מנת להימנע מקיצוניות הטמפרטורה הדרושה לקיוביטים. כמות הכבלים הנדרשת עבור כל הקיוביטים מהווה מחסום מהותי לקנה מידה של מחשב קוונטי מלבד השפעת ההשהיה המובנית.

הפתרון הברור הוא מיקום משותף של האלקטרוניקה הבקרה עם הקיוביטים בקרויוסטט, אבל זה אומר שיש לשמור על שניהם בטמפרטורות נמוכות במיוחד; ביישומים מסוימים עד קרוב לאפס מוחלט.

עם זאת, לא רק שהמקום מוגבל ביותר בקריוסטט, מה שמצריך מזעור של מעגל הבקרה, אלא שהמוליכים למחצה המודרניים המרכיבים את השבבים האלה מוסמכים לעבוד רק עד -40 מעלות צלזיוס.

כאשר הטמפרטורה יורדת קרוב לאפס המוחלט, מאפייני הפעולה של הטרנזיסטורים משתנים באופן ניכר.

מטרת פרויקט זה היא להבין ולעצב את השינוי הזה בהתנהגות ולעצב פורטפוליו של CryoCMOS IP כדי לאפשר יצירת שבבים מותאמים אישית שיכולים להתממשק לקיוביטים בטמפרטורות קריוגניות ולתמוך בפונקציונליות של בקר.

הקונסורציום מורכב מהמערכת האקולוגית השלמה של חברות כדי לספק את כישורי הליבה הנדרשים לפיתוח מהיר של IP סובלני קריו זה. אז זה יהיה זמין ברישיון לחברות ליצור שבבי Cryo-CMOS משלהן.

הצעד הראשון הוא מודל מדויק של אופן הפעולה של טרנזיסטורים בטמפרטורות אלו. זה נעשה על ידי SemiWise וקבוצת המחקר הקוונטי באוניברסיטת גלזגו. Synopsys משתמשת בנתונים שנוצרו כדי לחדד את כלי ה-TCAD שלה.

שילוב של מדידות ונתוני סימולציה ישמש את SemiWise כדי לרכז מחדש את ה-PDK של היציקה לטמפרטורות קריוגניות ולאפשר את תכנון המעגל הקריוגני.

מכיוון שזיכרון ממלא תפקיד מפתח באלקטרוניקה, היבט זה מטופל על ידי sureCore, שמובילה את הפרויקט ושהמומחיות שלה בשמירה על צריכת חשמל נמוכה של שבבים היא חיונית כדי להבטיח שחום הפסולת יישמר למינימום כך שהוא לא יחמם את החדר .

מומחיות לשכת מסופקת על ידי אוקספורד אינסטרומנטס המייצרת מערכות קריוגניות. לבסוף, Universal Quantum ו-SEEQC מייצגים את צרכי משתמש הקצה ויקבעו אילו חסימות IP יצטרך הפרויקט ליצור עבור שבבי Cryo-CMOS.

שבבי בדיקה יאופיינו בטמפרטורות הקריו כדי לחדד ולאמת את המודלים וה-IP.